揭秘无人机的幕后功臣：开源飞控都有哪些流派？

　　Paparazzi(PPZ)是一个软硬件全开源的项目，它始于2003年，开发目标是建立一个配置灵活且性能强大的开源飞控项目。PPZ的一大特点是，该开源飞控方案中除了常见的飞控硬件、飞控软件和地面站软件之外，还包含地面站硬件，包括各种调制解调器、天线等设备。从功能上讲，PPZ已经接近一个小型的无人机系统了。

　　该开源项目的另一个特点是采用ubuntu操作系统，它将全部地面站软件和开发环境集成于该系统下，官方称之为Live CD。一张CD加飞控硬件就可完成从开发到使用的全部工作。

　　PPZ目前最流行的硬件版本是Paparazzi(PPZ)Lisa/M v2.0。该硬件拥有大量的扩展接口，并且使用可扩展的单独的IMU传感器板。这也是早期开源飞控比较流行的做法，这样可以像DIY台式计算机那样，随着传感器升级而不断升级IMU硬件。

　　Autoquad飞控和ESC32电调

　　Autoquad飞控来自德国，作为早期开源飞控，Autoquad功能非常强大，但是受限于当时的传感器产品，它不得不采用大量模拟MEMS传感器。

　　所谓模拟传感器指的是传感器芯片内部不集成数模转换器(ADC)和运算核心，而直接将微机械传感器的变化通过放大和硬件滤波后以电压的形式输出，需要主控单片机进行AD采集。

　　因为传感器在不同温度环境下，输出值会受到影响，模拟MEMS传感器给参数校准带来了不少麻烦。很多玩家在第一次使用该飞控时，不得不借助电冰箱来进行传感器校准，而一些厂家为了保证批量产品的稳定性，只能在飞行器上对电路板进行加温，使其保持温度恒定。

　　但是，这种校准方法却为一些骨灰级玩家带来了额外的乐趣，很多人反而乐此不疲。对于大多数普通爱好者而言，这实在是一项难度不小的工作。随着带有出厂校准的数字传感器的普及，Autoquad作为历史的积淀，也完成了它的使命。

　　但是，该开源项目的另一个分支ESC32电调却逐渐在玩家中被接受了。该电调是第一个采用数字接口进行控制的电调产品，玩家可以通过串口、I2C接口和CAN接口来控制电机的转速，这比传统的PWM接口信息速度要快很多倍。常见的PWM电调波形更新速度为每秒钟四百次，而数字接口的更新速度可达到百万次。尤其是对于动力变化非常敏感的多旋翼飞行器来说，这种高速通信是非常必要的。该电调还支持转速闭环，并且能够针对电机进行详细调参，这些功能都是传统航模电调不能比拟的。

　　当然，Autoquad也在进步，它发布了全新的飞控产品Autoquad M4，对主控单片机和传感器进行了全面升级，采用常见的STM32F4单片机和数字传感器。但是面对PIXHawk、APM等已经成熟多年的先进飞控产品，它已经从前辈沦落为后起之秀。